[发明专利]通过发酵制备Ｌ－谷氨酸的方法

说明书

本发明涉及通过发酵制备L-谷氨酸的方法。L-谷氨酸是食品、医药、化学制品等的一种重要氨基酸。

已知属于短杆菌属或棒状杆菌属的微生物能产生L-谷氨酸。还有人报道了一种能产生L-谷氨酸的短杆菌属微生物的一个突变菌株。已证明该突变株的α-酮戊二酸脱氢酶活性低于其亲本株的相应酶的活性；但是，已证明该突变株的L-谷氨酸产率与亲本株的产率相似(Agric.Biol.Chem.(1980)44：1897-1904；Agric.Biol.Chem.(1982)46：493-500)。

在工业上，利用属于短杆菌属或棒状杆菌属的微生物进行发酵而制备L-谷氨酸。为了达到最大的L-谷氨酸产率已采用各种方法培养这些微生物。例如，已知生物素是这些微生物生长的一种必需因子并且培养基中生物素或生物素活性物质的浓度会大大地影响这些微生物分泌L-谷氨酸。当将这些微生物在含有其生长所需要的限定量的生物素或生物素活性物质的培养基中培养时，L-谷氨酸的产量增加。但是，在培养基中使用的普通碳源是廉价的物质如甘蔗糖蜜或甜菜糖蜜，它们含有太多的生物素以致于得不到高产量的L-谷氨酸。因此，必须向该培养基中加入青霉素如青霉素G、F、K、O、V、X等，或加入由高级脂肪酸或其衍生物如蔗糖单棕榈酸酯、聚氧乙烯脱水山梨糖醇单棕榈酸酯等组成的表面活性剂以便在微生物细胞的对数生长初期抑制生物素活性。人们非常期望找到一种制备L-谷氨酸的工业生产方法，其中L-谷氨酸的产生不受培养基中生物素量的影响。

因此，本发明的一个目的是提供一种改进了的通过发酵制备L-谷氨酸的工业方法，该方法比以前的已知方法更经济、更有效。

现在本发明人已发现，当在含有过量生物素的液体营养培养基中培养能产生L-谷氨酸的短杆菌属或棒状杆菌属的微生物的突变株(与衍生该突变株的野生菌株相比，该突变株有更低的α-酮戊二酸脱氢酶活性)时，不必向培养基中加入抑制生物素活性的物质就能累积和高产率地产生L-谷氨酸。

因此，本发明提供了一种通过发酵生产L-谷氨酸的方法，包括在含有浓度为10-1000μg/l的生物素但不用加入抑制生物素活性的物质的液体营养培养基中培养能产生L-谷氨酸的短杆菌属或棒状杆菌属的微生物的突变株，其中所说突变株与衍生该突变株的野生株相比具有更低的α-酮戊二酸脱氢酶活性；在培养液中产生和积累L-谷氨酸；从所说培养液中回收L-谷氨酸。

在本发明中使用的合适的突变株可以是从产生L-谷氨酸的短杆菌属或棒状杆菌属微生物诱导得到的突变株并且与衍生该突变株的野生菌株相比，该突变株具有更低的α-酮戊二酸脱氢酶活性。该突变体还可以具有提高L-谷氨酸产率的其他特性，包括对有维生素P活性的化合物的抗性、对德夸菌素或杀结核菌素的抗性、提高了的超氧化物歧化酶活性，以及如在美国专利号4,334,020、4,389,483和4,529,697(引入本文作为参考)中描述的其他类似的特性。

可以使用于93年10日5日保藏于中国典型培养物保藏中心(CCTCC)的下面的突变株：乳发酵短杆菌(谷氨酸棒状杆菌)(Brevibacterium lactofermentum)

CCTCC M93052，AJ 12821(FERM BP-4172)；黄色短杆菌(谷氨酸棒状杆菌)(Brevibacterium flavum)

CCTCC M93053，AJ 12822(FERM BP-4173)以及谷氨酸棒状杆菌(Corynebacterium glutamicum)

CCTCC M93054，AJ 12823(FERM BP-4174)。

通过将产生L-谷氨酸的属于短杆菌属或棒状杆菌株进行人工突变可以获得这些突变株。对亲本菌株没有特定的限制，只要是属于短杆菌属或棒杆状杆菌属并能产生L-谷氨酸的菌株即可。可以使用下列野生菌株：乳发酵短杆菌(谷氨酸棒状杆菌)ATCC 13869；黄色短杆菌(谷氨酸棒状杆菌)ATCC 14067；叉开短杆菌(谷氨酸棒状杆菌)ATCC 14020；玫瑰色短杆菌ATCC 13825；解糖短杆菌ATCC 14066；谷氨酸棒状杆菌ATCC 13032；嗜乙酰乙酸棒状杆菌ATCC 13870；醋谷棒状杆菌ATCC 15806；百合棒状杆菌(谷氨酸棒状杆菌)ATCC 15990和

Corynebacteium melassecola ATCC 17965。